(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
後頭骨に対する配置のために構成される後頭固定部材を含み、該後頭固定部材は、該後頭固定部材を骨に固定するために、アンカ素子を貫通的に受け入れるための少なくとも１つの孔と、脊椎ロッドをその内側に受け入れるような大きさとされる少なくとも１つの側方装填クランプ部材とを有し、
少なくとも２つの多軸骨ネジを含み、各多軸骨ネジは、アンカ部材と、受入れ部材とを有し、前記アンカ部材は、前記アンカ部材が付勢された角形成を示すよう、前記受入れ部材と結合し、各多軸骨ネジは、さらに、前記付勢された角形成の方向の視覚表示を含み、
第一及び第二の細長い脊椎ロッドを含み、前記第一及び第二の脊椎ロッドの各々は、前記後頭固定部材と前記多軸骨ネジとの間に延在するよう構成され、
前記第一及び第二の脊椎ロッドと係合し且つ前記第一及び第二の脊椎ロッドを所望の空間関係に固定するよう構成される架橋コネクタを含み、
前記視覚表示は、色分け、隆起表面、刻み目、回り止め、部分着色、レーザ標識、及び、エッチングのうちの少なくとも１つを含む、
脊椎固定システム。
【請求項２】
前記後頭固定部材は、後頭板と複数のアイレットコネクタとのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の脊椎固定システム。
【請求項３】
前記後頭固定部材は、少なくとも１つの固定孔を含む、請求項１に記載の脊椎固定システム。
【請求項４】
前記後頭固定部材を後頭部に固定するために、前記少なくとも１つの固定孔を通じて挿入可能な骨ネジをさらに含む、請求項３に記載の脊椎固定システム。
【請求項５】
骨セグメントに対する配置のために構成される外科用固定板であって、
骨セグメントに対する配置に適した形状を有する本体部分を含み、該本体部分は、第一横方向側部と、第二横方向側部と、前記第一横方向側部と前記第二横方向側部との間で当該外科用固定板を二等分する内側軸とを有し、前記本体部分は、第一骨接触表面と、該第一骨接触表面と反対側の第二骨接触表面とを有し、前記本体部分は、さらに、前記第一骨接触表面と前記第二骨接触表面との間に延在する複数の孔を有し、各孔は、アンカ素子を受け入れるよう構成され、
少なくとも２つのクランプ部材を含み、１つのクランプ部材は、前記第一横方向側部及び前記第二横方向側部の各々から横方向に延び、各クランプ部材は、ロッド受入れ部分を有し、各クランプ部材は、前記ロッド受入れ部分と連絡して貫通して延びる孔を含み、該孔は、前記ロッド受入れ部分内に脊椎ロッドを係止するために、係止素子を受け入れるよう構成され、
前記本体部分の頭方側を尾方側から区別する視覚表示を含み、該視覚表示は、色分け、隆起表面、刻み目、回り止め、部分着色、レーザ標識、及び、エッチングのうちの少なくとも１つを含む、
外科用固定板。
【請求項６】
前記骨セグメントは、人間の頭蓋骨の後頭領域である、請求項５に記載の外科用固定板。
【請求項７】
前記本体部分は、前記第一骨接触表面及び前記第二骨接触表面の少なくとも１つに切り込まれる少なくとも１つの長手溝を含み、該長手溝は、当該外科用固定板がそれに沿って屈曲可能な領域をもたらす、請求項５に記載の外科用固定板。
【請求項８】
前記少なくとも２つのクランプ部材の各々は、前記第一骨接触表面の延長を含む第一クランプ部分と、前記第二骨接触表面から概ね垂直に離れる湾曲素子を含む第二クランプ部分とを含む、請求項５に記載の外科用固定板。
【請求項９】
前記第一及び第二のクランプ部分は、前記ロッド受入れ部分を形成するよう協働する、請求項８に記載の外科用固定板。
【請求項１０】
前記孔は、前記第二クランプ部分を通じて延びる、請求項９に記載の外科用固定板。
【請求項１１】
前記ロッド受入れ部分は、脊椎ロッドとのスナップ嵌め係合をもたらすよう構成される、請求項５に記載の外科用固定板。
【請求項１２】
前記孔は、前記クランプ部材の垂直線から偏った角度オフセットを含み、該角度オフセットは、２０度である、請求項５に記載の外科用固定板。
【請求項１３】
前記角度オフセットの方向の視覚表示をさらに含む、請求項１２に記載の外科用固定板。
【請求項１４】
当該外科用固定板は、四角形の形状である、請求項５に記載の外科用固定板。
【請求項１５】
近位頭部と、遠位先端部と、前記近位頭部と前記遠位先端部との間に延在する細長いシャフトとを有するアンカ部材を含み、前記近位頭部は、骨内への挿入前に前記アンカ部材の多軸動作を可能にするために、少なくとも部分的に球形であり、前記近位頭部は、さらに、第一直径を有し、前記細長いシャフトは、骨セグメント内での調達を得るために少なくとも部分的にネジ山付きであり、
受入れ部材を含み、該受入れ部材は、近位端部と、遠位端部と、前記近位端部から前記遠位端部に前記受入れ部材を通じて延びる軸ボアとを有し、前記軸ボアは、前記アンカ部材の前記近位頭部を受け入れるために部分的に球形の表面を有する座部を含み、該座部は、第二直径を有し、
該第二直径は、前記第一直径よりも少なく、
前記受入れ部材は、最大の付勢された指向性の角形成及び最小の付勢された指向性の角形成のうちの少なくとも１つの場所の視覚表示を含み、
前記視覚表示は、色分け、隆起表面、刻み目、回り止め、部分着色、レーザ標識、及び、エッチングのうちの少なくとも１つを含む、
骨ネジ。
【請求項１６】
前記受入れ部材は、さらに、前記近位端部と前記遠位端部との間に延在する第一及び第二の拡張部を含み、該第一及び第二の拡張部は、概ねＵ形状の凹部によって分離され、該概ねＵ形状の凹部は、脊椎ロッドの少なくとも一部を受け入れるような大きさとされる、請求項１５に記載の骨ネジ。
【請求項１７】
前記第一及び第二の拡張部の間に位置付けられる圧縮キャップをさらに含み、該圧縮キャップは、当該骨ネジの前記近位頭部と接触するための第一表面と、前記脊椎ロッドの少なくとも一部と接触するための、前記第一表面と反対側の第二表面とを有する、請求項１６に記載の骨ネジ。
【請求項１８】
前記第一及び第二の拡張部は、各々、少なくとも部分的にネジ山付きの内表面を含む、請求項１７に記載の骨ネジ。
【請求項１９】
前記第一及び第二の拡張部の前記少なくとも部分的にネジ山付きの部分と係合するよう構成されるネジ山付き止めネジをさらに含む、請求項１８に記載の骨ネジ。
【請求項２０】
前記止めネジは、ロッド係合表面を含む、請求項１９に記載の骨ネジ。
【請求項２１】
前記近位頭部は、挿入工具との係合のために構成される凹部を含む、請求項１５に記載の骨ネジ。
【請求項２２】
前記近位頭部は、さらに、少なくとも部分的に前記近位頭部を通じて延び且つ前記凹部と連絡する少なくとも１つの一対の反対のスロットを含み、該スロットは、前記近位頭部を少なくとも第一頭部部分及び第二頭部部分に分割する、請求項２１に記載の骨ネジ。
【請求項２３】
前記第一及び第二の頭部部分は、前記座部によって加えられる圧縮力によって径方向内向きの方向に少なくとも部分的に偏向される、請求項２２に記載の骨ネジ。
【請求項２４】
前記第一及び第二の頭部部分は、前記座部に対して径方向力を加える、請求項２３に記載の骨ネジ。
【請求項２５】
前記アンカ部材は、前記座部内で摩擦的に移動可能である、請求項２４に記載の骨ネジ。
【請求項２６】
近位頭部と、遠位先端部と、前記近位頭部と前記遠位先端部との間に延びる細長いシャフトとを有するアンカ部材を含み、前記近位頭部は、骨内への挿入前に前記アンカ部材の多軸動作を可能にするために、少なくとも部分的に球形であり、前記細長いシャフトは、骨セグメント内で調達を得るために、少なくとも部分的にネジ山付きであり、
受入れ部材を含み、該受入れ部材は、近位端部と、遠位端部と、前記近位端部から前記遠位端部に前記受入れ部材を通じて延びる軸ボアとを有し、前記遠位端部は、第一の概ね平面的な表面と、第二の概ね湾曲した表面とを含み、該概ね湾曲した表面は、前記軸ボアが前記遠位端部に非平面的な遠位開口を有するように前記軸ボアと交差し、前記軸ボアは、さらに、前記アンカ部材の前記近位頭部を受け入れるための部分的に球形の表面を有する座部を含み、
前記受入れ部材は、最大の付勢された指向性の角形成及び最小の付勢された指向性の角形成のうちの少なくとも１つの場所の視覚表示を含み、
前記視覚表示は、色分け、隆起表面、刻み目、回り止め、部分着色、レーザ標識、及び、エッチングのうちの少なくとも１つを含む、
骨ネジ。
【請求項２７】
前記受入れ部材は、さらに、前記近位端部と前記遠位端部との間に延びる第一及び第二の拡張部を含み、該第一及び第二の拡張部は、概ねＵ形状の凹部によって分離され、該概ねＵ形状の凹部は、脊椎ロッドの少なくとも一部を受け入れるような大きさとされる、請求項２６に記載の骨ネジ。
【請求項２８】
前記第一及び第二の拡張部の間に位置付けられる圧縮キャップをさらに含み、該圧縮キャップは、当該骨ネジの前記近位頭部と接触するための第一表面と、前記脊椎ロッドの少なくとも一部と接触するための、前記第一表面の反対側の第二表面とを有する、請求項２７に記載の骨ネジ。
【請求項２９】
前記第一及び第二の拡張部は、各々、少なくとも部分的にネジ山付きの内表面を含む、請求項２８に記載の骨ネジ。
【請求項３０】
前記第一及び第二の拡張部の前記少なくとも部分的にネジ山付きの部分と係合するよう構成されるネジ山付き止めネジをさらに含む、請求項２９に記載の骨ネジ。
【請求項３１】
前記止めネジは、ロッド係合表面を含む、請求項３０に記載の骨ネジ。
【請求項３２】
前記第二の概ね湾曲した表面は、概ね金方向に湾曲する、請求項２６に記載の骨ネジ。
【請求項３３】
前記遠位開口は、非対称的であり、最大の付勢された角形成及び最小の付勢された指向性の角形成を有する角形成ゾーンをもたらす、請求項３２に記載の骨ネジ。
【請求項３４】
前記最大の角形成は、約５５度の角度を含む、請求項３３に記載の骨ネジ。
【請求項３５】
前記最小の付勢された指向性の角形成は、約１０度の角度を含む、請求項３３に記載の骨ネジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００７年１０月２４日に出願された米国仮出願番号第６１／０００，３５０号及び２００７年１０月２４日に出願された米国仮出願番号第６１／０００，３５１号から３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）の下の利益を主張する国際出願であり、それらの全文は、あたかも完全にここに示されるかのように、参照としてこの開示に明示的に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、一般的には、脊椎固定装置に関し、より具体的には、整形外科用ロッドを脊椎に固定するための後部頚椎固定組立体に関する。
【背景技術】
【０００３】
脊柱は、骨及び接続組織の極めて複雑なシステムであり、それらは体のための支持を提供し且つ繊細な脊髄及び神経を保護する。脊柱は、一連の積み重なった椎体を含み、各椎体は、比較的弱い海綿状骨の内側又は中央部分と比較的強い皮質骨の外側部分とを含む。各椎体の間に位置付けられているのは、脊柱に対して加えられる圧縮力を緩衝し且つ減衰する椎間板である。脊髄を含む脊柱管は、椎体の背後に配置される。
【０００４】
脊柱側湾症（椎骨の異常な外側湾曲）、過剰脊柱後湾症（椎骨の異常な前方湾曲）、過剰脊柱前湾症（椎骨の囲繞な後方湾曲）、脊椎すべり症（積み重なる椎骨同士の前方変位）、並びに、椎間板ヘルニア、変成椎間板疾患、破砕脊椎、及び、類似物のような、異常、病気、又は、外傷によって引き起こされる他の障害を含む、多くの種類の脊柱障害がある。そのような状態を患う患者は、普通、極度の衰弱させる傷み、並びに、神経機能の低下を被る。
【０００５】
脊椎固定として一般的に言及される外科技術は、脊柱の２つ又はそれよりも多くの椎体を一体的に溶融し且つ／或いは機械的に不動にするための外科用移植片（インプラント）を使用する。脊柱の全体的な整列を変更するよう隣接する椎体の互い同士の整列を変更するためにも脊椎固定を使用し得る。そのような技法は、上述された状況を処置するために、そして、殆どの場合には、痛みを緩和するために、効果的に使用されている。
【０００６】
１つの脊椎固定技術は、一般的には脊椎ロッドと呼ばれる整形外科用安定化ロッドを使用して、脊椎を不動化することを含み、脊椎ロッドは、脊椎と概ね平行に走る。脊椎を後方に露出し、骨ネジを椎体の茎に締め付けることによって、これを達成し得る。茎ネジは、一般的には、椎骨毎に２つ配置され、脊椎ロッドのための固定地点として働く。次に、脊椎ロッドを茎ネジに接合するために、脊椎ロッドを貫通して受け入れるために構成される締結又は結合素子が使用される。脊椎ロッドの整列影響は、脊柱をより望ましい形状に従わせる。特定の場合には、脊柱の所望の曲率を達成するために、脊椎ロッドを屈曲し得る。
【０００７】
現在の脊椎固定装置に関連する多くの不利点がある。例えば、多くの従来技術の骨固定装置は、結合素子が極度の角度に回転されなければならないときに脊椎ロッドを捕捉するために最適に満たない。そのような装置を使用するならば、アンカ部分の旋回動作は、如何なる方向においても（垂直から測定されて）概ね４０°未満の角度に制限される。外科医は、脊柱の湾曲及びネジを受け入れる隣接する茎の異なる向きの故に、結合素子が互いに位置ずれしているときに、脊椎固定装置を挿入することを試みることの相当な困難に直面する。結果的に、脊椎ロッドは、隣接する結合素子を通じてロッドを通すために、多くの場合に複数の平面に屈曲されなければならない。これは組立体全体を潜在的に弱め得るし、より長い手術及びより合併症の大きな可能性を引き起こす。患者の脊椎の自然な湾曲の故に後頭板を適用するときに、更なる問題が起こり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従来技術の不利点を克服すること、或いは、少なくとも改良することに向けられている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、一対の脊椎ロッドと、（後頭板又は複数の後頭アンカの何れかを含む）後頭固定素子と、架橋コネクタと、複数のアンカ素子とを含み、アンカ素子は、それらには限定されないが、摩擦嵌め茎ネジ、好適角茎ネジ、及び、薄板フックを含む外科用固定システムによって、この目標を達成する。これらの素子の一部又は全部は、生物学的に不活性な材料、好ましくは、例えば、チタン又はステンレス鋼のような、外科用装置のために慣例的に使用される任意の材料から製造され得る。本発明の外科用システムは、頚椎及び／又は胸椎、並びに、頭蓋骨の後頭部への取付けのための人間の脊椎の後方領域への適用のためにここに記載されている。しかしながら、ここに記載される種類の外科用固定システムは、人体の他の部分へも用途を見出し得ることが付記されなければならない。
【００１０】
一例としてだけではあるが、外科用固定システムの後頭板は、一対の側方装填クランプ素子が側方に位置付けられた概ね平坦な本体部分を含み、各側方装填クランプ素子は、脊椎ロッドの１つを受け入れるような大きさとされる。本体部分は、複数の孔を含み、各孔は、後頭ネジのようなアンカ素子を受け入れるような大きさとされる。クランプ素子は、本体部分から横方向に（並びに概ね互いに反対に）延在する。各クランプ素子は、第一クランプ素子と、第二クランプ素子とを含む。第一クランプ部分は、底部表面の概ね平坦な延長であるのに対し、第二クランプ素子は、第一及び第二のクランプ部分がそれらの間に概ねＵ形状の通路を共に形成するよう、頂部表面から概ね垂直に突出する湾曲素子である。通路は、脊椎ロッドの少なくとも一部を受け入れるような大きさとされ、第一クランプ部分は、クランプ素子と脊椎ロッドとの間の「スナップ嵌め」を可能にするために、通路内に回り止めを含む。クランプ素子内でロッドを更に固定するために、第二クランプ部分は、止めネジを受け入れるような大きさとされた孔を含み、止めネジは、脊椎ロッドを所定場所に固定する係止素子として機能する。この係止相互作用を達成するために、止めネジは、止めネジの遠位先端部に配置される角度付き表面がロッドと接触するまで止めネジを脊椎ロッドに向かって前進し得るよう、孔と螺合的に係合する。実際には、角度付き表面が脊椎ロッドに僅かな変形を引き起こし、それによって、ロッドが通路から放出されるのを防止し且つ脊椎ロッドを後頭板に効果的に係止するような程度まで、止めネジを前進し得る。孔は、第二クランプ部分の垂直延長から片寄った（オフセットした）角度で設けられ得る。ある角度で孔を設けることは、患者の脊椎の自然の湾曲の故に、外科医が遂行する止めネジ挿入の厄介さが有意に少なくなる点で改良を伴う後頭板を提供する。
【００１１】
一例としてだけであるが、架橋コネクタは、細長い中央部分によって分離された一対の反対のクランプ部分を有する一体部材として提供される。各クランプ部分は、湾曲した拡張部を含み、脊椎ロッドの少なくとも一部をその中に受け入れるような大きさとされる通路を形成する。クランプ部分は、さらに、通路内に脊椎ロッドを係止するための止めネジを螺合的に受け入れるような大きさとされた孔を含む。孔は、その長手軸が脊椎ロッドの長手軸から垂直に延びる軸に対してある角度で内側に片寄る（オフセットする）ように設けられ得る。孔のこの配置は、それが止めネジの挿入のためのより直接的なアプローチを可能にする点で有利である。
【００１２】
摩擦嵌め多軸茎ネジ組立体は、結合素子と、アンカ素子と、圧縮キャップと、止めネジとを含む。
【００１３】
一例としてだけであるが、結合素子は、概ね円筒形の形状であり、近位端部と、遠位端部とを備える。結合素子は、近位端部から遠位端部に軸方向に貫通して延びる通路を含む。遠位端部には、開口があり、開口は、アンカ素子のネジ山付き部分の通過を許容するが、アンカ素子の頭部の通過は許容しないような大きさとされる。通路の遠位部分は、頭部を係合するための座部を形成し、座部は、アンカ素子の頭部の大きさ及び形状と対応する部分的に球形の領域を受け入れるように構成される。座部は、アンカ素子の頭部の対応する部分の直径よりも僅かに小さい直径を有するようにも構成される。結合素子は、さらに、近位端部と遠位端部との間に延びる一対の側方拡張部と、側方拡張部の間に位置付けられる脊椎ロッドの少なくとも一部を受け入れるためのＵ形状凹部とを含む。近位端部に向かう通路内には、係止部材との螺合係合のためのネジ山付き領域があり、ネジ山付き領域は、ナット、又は、好ましくは、止めネジとして構成される。結合素子は、挿入装置を係合するために側方拡張部上の１つ又はそれよりも多くのの刻み目（ノッチ）又は回り止めがある。
【００１４】
アンカ素子は、一例としてだけであるが、骨内への挿入のための遠位先端部と、その近位端部にある頭部と、遠位先端部と頭部との間に延在するネジ山付きシャフトとを含むネジとして示されている。頭部は、アンカ素子を骨内に沈めるために使用されるネジ回し（ドライバ）と協働するよう構成される凹部を含み得る。一例としてだけであるが、凹部は、六角ネジ回し（ヘックスヘッドドライバ）を受け入れるための六角（ヘックスヘッド）凹部として示されている。頭部は、好ましくは、頭部が座部と係合するまで係合素子の通路を通過するような大きさ及び形状とされる。頭部は、概ね球形の形状であり、座部と係合するような大きさとされる。頭部が座部と係合するとき、アンカ素子の遠位先端部及びネジ山付きシャフトは、結合素子の遠位端部にある開口を通じて延びる。ネジとして一例によって図示され且つ記載されているが、アンカ素子は、それらには限定されないが、ネジ、フック、タック及び／又は縫合糸を含む、結合素子を骨セグメントに固定し得る如何なる素子であってもよい。
【００１５】
頭部は、さらに、頭部を少なくとも部分的に通じて延び且つ凹部と連絡する少なくとも一対の反対のスロットを含み、頭部を２つの部分に分割する。頭部が座部と係合するとき、座部は頭部に対して圧縮力を向ける。反対のスロットは、頭部を頭部部分に分割するので、座部によって部蹴られる圧縮力は、頭部部分を互いに向かって僅かに付勢させる。同時に、頭部部分は、この圧縮力に本来的に抗し、その径方向力を座部に対して加える。力のこの相互作用は、ネジ山付きシャフトが重力の影響を克服しながらも、使用者による操作が容易なままであることを可能にするのに十分な、頭部と座部との間の摩擦係合を創成する。この摩擦係合の結果は、骨内への挿入前にネジ山付きシャフトを特定の角度に維持する追加的な器具を必要とせずに、ネジ山付きシャフトを使用者によって選択的に移動し得ることである。頭部と座部との間の通常の関係を備える（即ち、頭部及び座部がほぼ等しい直径を有する）ならば、ネジ山付き部分は重力によって作用され、よって、特定の角度に維持する追加的な器具を必要とする。
【００１６】
一例としてだけであるが、好適角茎骨ネジ組立体は、伝統的な多軸骨ネジ組立体を用いて可能な角形成に対して増大した角形成を達成するために、他の方向よりも１つの方向に更に旋回するよう設計される結合素子を有する。結合素子を他の椎骨の結合素子とより一致して配置するために増大された角形成が方向付けられるように結合素子を位置付けることによって、外科医は脊椎ロッドの屈曲を最小限化し得る。本発明の骨ネジ組立体は、さらに、増大された角形成の方向を識別する働きをする視覚素子を備える。
【００１７】
本発明の１つの広い特徴によれば、好適角骨ネジ組立体は、結合素子と、アンカ素子と、圧縮キャップと、止めネジとを含む。結合素子は、概ね円筒形であり、近位端部と、遠位端部とを備える。遠位端部は、第一の概ね平面的な表面と、第二の概ね湾曲した表面とを含む。結合素子は、近位端部から遠位端部に軸方向に貫通して延びる軸ボアを含む。遠位端部には、アンカ素子のネジ山付き部分の直径よりも大きいが頭部の直径より小さい直径を備える（第一及び第二の表面のそれぞれに少なくとも部分的に形成される）開口がある。軸ボアの直径は、アンカ素子の頭部の直径よりも大きいので、アンカ素子は、結合素子の遠位開口を通じて進むそのネジ山付き部分によって並びに軸ボアの遠位部分まで進む頭部によって貫通的に案内され得る。軸ボアの遠位部分は、頭部を係合するための座部を形成し、座部は、アンカ素子の頭部の下面の大きさ及び形状に対応する部分的に球形の領域として構成される。結合素子は、さらに、近位端部と遠位端部との間に延在する一対の側方拡張部と、側方拡張部の間に位置付けられる整形外科用ロッドを受け入れるためのＵ形状凹部とを含む。本発明の１つの実施態様によれば、結合素子は、横方向側部上の平行な平面的な面を含む。結合素子の遠位端部は、第二の概ね湾曲した表面を含むので、一方の横方向側部は、他方の横方向側部よりも短い。側方拡張部の近位端部に向かう軸ボア内には、ナット、又は、好ましくは、止めネジのように構成される、係止部材との係合のためのネジ山付き領域がある。
【００１８】
アンカ素子は、一例としてだけであるが、骨内への挿入のための遠位先端部と、その近位端部にある頭部と、近位先端部と頭部との間に延在するネジ山付き部分とを保有するネジであり得る。頭部は、好ましくは、頭部の下面が座部と係合するまで結合素子の軸ボアを通過するような大きさ及び形状とされる。頭部は、好ましくは、座部との係合のために概ね球形である下面を有する。一例としてネジとして図示され且つ記載されているが、アンカ素子は、それらに限定されないが、ネジ、フック、ステープル、タック及び／又は縫合糸を含む、結合素子を骨セグメントに固定し得る如何なる素子であってもよい。
【００１９】
結合素子内に位置付けられるよう構成される圧縮キャップは、概ね円筒形の形状を有し、ロッド受入れ近位表面を含む。近位表面は、概ね凹面であり、アンカ素子の球形頭部の一部を係合するよう構成される。１つの実施態様では、圧縮キャップは、近位表面から遠位表面に延びる中心ボアを有し、それは、組み立てられるとき、摩擦によってアンカ素子に対する結合素子の角向きを固定するのを助ける。
【００２０】
止めネジは、概ね円筒形の形状でもあり、近位表面と、遠位表面とを備え、整形外科用ロッドをＵ形状凹部内に固定する働きをする。１つの実施態様において、ネジは、近位表面から遠位表面に延びる周辺の周りにネジ山付き区画を有する。組み立てられるとき、止めネジは、整形外科用ロッドを結合部材内に固定する働きをし、次いで、それは圧縮キャップを加圧し、アンカ素子に対する結合素子の角向きを固定するのに必要な圧縮キャップとアンカ素子との間の摩擦を創成する。
【００２１】
本発明の好適角骨ネジ組立体は、伝統的な多軸ネジを用いて得ることができるよりも大きい範囲の結合素子とアンカ素子との間の角形成をもたらす。好適角骨ネジ組立体の結合素子の遠位端部は、第二の概ね湾曲した表面を含むので、結合素子によって提供される増大された角形成は、１つの方向に付勢される。最大の最大角形成は、結合素子のより短い横方向側部に向かって位置付けられるアンカ素子を用いて達成される。最小の最大角形成は、より長い横方向側部に向かって位置付けられるアンカ素子を用いて達成される。この付勢された指向性の角形成の有益な使用を促進するために、結合素子は、より短い横方向側部をより長い横方向側部から区別する視覚表示を備え得る。本発明の１つの実施態様では、信号(signaling)は、より短い横方向側部を包含する結合素子の半体の少なくとも一部の内表面及び／又は外表面を色分けすることによって達成される。一例として色分けとしてここでは記載されるが、隆起表面、刻み目若しくは回り止め、部分着色、レーザ標識付きエッチング、又は、より短い横方向側部を境界画定する働きをする装置への他の改造又は追記のような、代替的な視覚表示によっても信号を達成し得る。
【００２２】
一例としてだけであるが、薄板フックは、ハウジング部分と、骨係合部分とを含む。ハウジング部分は、脊椎ロッドの少なくとも一部を受け入れるような大きさとされた概ねＵ形状の凹部を含む。ハウジング部分は、ロッドを凹部内に固定するための止めネジを受け入れるような大きさとされたネジ山付き領域も含む。骨係合部分は、骨の一部と係合するような大きさとされたフック形状部材として概ね提供される。
【００２３】
付属の図面と共に本明細書を判読することで、本発明の多くの利点が当業者に明らかになるであろう。図面中、類似の参照番号は、類似の素子に適用されている。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第一実施態様に従った外科用固定システムの１つの実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明の第二実施態様に従った外科用固定システムの１つの実施例を示す斜視図である。
【図３】図１の外科用固定システムの一部を形成する一対の脊椎ロッドと係合される後頭板を示す斜視図である。
【図４】図３の後頭板及び脊椎ロッドを示す斜視図である。
【図５】図３の後頭板及び脊椎ロッドを示す正面図である。
【図６】図４の後頭板を示す正面図である。
【図７】図４の後頭板を示す側面図である。
【図８】図４の後頭板を一部断面で示す側面図である。
【図９】図４の後頭板を示す上面図である。
【図１０】図４の後頭板を示す底面図である。
【図１１】図２の外科用固定システムの一部を形成する脊椎ロッドに取り付けられるアイレットコネクタを示す斜視図である。
【図１２】図１１のアイレットコネクタを示す斜視図である。
【図１３】図１１のアイレットコネクタ及び脊椎ロッドを示す上面図である。
【図１４】図１１のアイレットコネクタを示す上面図である。
【図１５】図１１のアイレットコネクタを示す正面図である。
【図１６】図１１のアイレットコネクタを示す側面図である。
【図１７】図１の外科用固定システムの一部を形成する一対の脊椎ロッドに取り付けられる架橋コネクタを示す斜視図である。
【図１８】図１７の架橋コネクタを示す正面図である。
【図１９】図１７の架橋コネクタを示す上面図である。
【図２０】図１７の架橋コネクタを示す側断面図である。
【図２１】図１の外科用固定システムの一部を形成する摩擦嵌め茎ネジを示す斜視図である。
【図２２】図２１の摩擦嵌め茎ネジの一部を形成する骨ネジを示す側面図である。
【図２３】図２２の骨ネジを示す斜視図である。
【図２４】図２２の骨時根を示す上面図である。
【図２５】図２１の摩擦嵌め茎ネジ組立体の一部を形成するハウジングを示す側面図である。
【図２６】図２５のハウジングを示す側断面図である。
【図２７】図２１の摩擦嵌め茎ネジ組立体を示す側断面図である。
【図２８】図２１の摩擦嵌め茎ネジ組立体を示す部分断面図である。
【図２９】図１の外科用固定システムの一部を形成する好適角骨ネジ組立体の１つの実施例を示す展開斜視図である。
【図３０】完全に組み立てられ且つ脊椎ロッドに結合された、図２９の好適角骨ネジ組立体を示す斜視図である。
【図３１】従来技術の多軸骨ネジ組立体を示す側面図である。
【図３２】本発明によって達成される非対称的な角形成を例証する、図３０の骨ネジ組立体を示す側面図である。
【図３３】本発明によって達成される非対称的な角形成を例証する、図３０の骨ネジ組立体を示す側面図である。
【図３４】図２９の好適角骨ネジ組立体の一部を形成する結合素子を示す斜視図である。
【図３５】図３４の結合素子を示す上面図である。
【図３６】図３４の結合素子を示す正面図である。
【図３７】図３４の結合素子を示す側面図である。
【図３８】図１の外科用固定システムの一部を形成する薄板フックを示す斜視図である。
【図３９】図１の外科用固定システムの一部を形成する薄板フックを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の例証的な実施態様を以下に記載する。明瞭性のために、実際の実現方法の全ての特徴は、この明細書中に記載されていない。如何なるそのような実際の実施態様の開発において、開発者の具体的な目標を達成するために、実現方法毎に異なるシステム関連及びビジネス関連の制約を順守することのような数多くの実現方法に特化した決定がなされなければならないことが当然のこととして理解されよう。その上、そのような開発努力は複雑で時間がかかるが、それにも拘わらず、この開示の利益を有する当業者にとって日常的な仕事であろう。ここに開示される外科用固定システムは、発明保護を保証する多様な発明的な特徴及び構成要素を個別的に並びに組み合わせにおいて有する。
【００２６】
図１は、本発明の第一実施態様に従った外科用固定システム１０の１つの実施例を例証している。外科用固定システム１０は、一対の脊椎ロッド１２と、後頭板１４と、架橋コネクタ１６と、複数のアンカ素子（固定素子）とを含み、アンカ素子は、（一例としてだけ示されている）摩擦嵌め茎ネジ１８、好適角茎ネジ２０、及び、フック２２を含むが、それらに限定されない。これらの素子の一部又は全部を、生物学的に不活性な材料、好ましくは、例えば、チタン又はステンレス鋼のような、外科用装置のために慣例的に使用される任意の金属で製造し得る。本発明の外科用固定システム１０は、頚椎及び／又は胸椎並びに頭蓋の後頭部への取付けのための人間の脊椎の後方領域への適用のためにここに記載される。しかしながら、ここに記載される種類の外科用固定システム１０は、体の他の部分にも用途を見出し得ることが付記されなければならない。
【００２７】
図２は、本発明の第二実施態様に従った外科用固定システム１１の１つの実施例を例証している。簡潔性のために、両方の外科用固定システム１０，１１と一致する特徴及び素子は、同じ呼出し番号が付されている。よって、外科用固定システム１１は、一対の脊椎ロッド１２と、複数の後頭アンカ１５と、架橋コネクタ１６と、複数の脊椎アンカ素子（脊椎固定素子）とを含み、脊椎アンカ素子は、（一例としてだけ示されている）摩擦嵌め茎ネジ１８、好適角茎ネジ２０、及び、フック２２を含むが、それらに限定されない。これらの素子の一部又は全部を、生物学的に不活性な材料、好ましくは、例えば、チタン又はステンレス鋼のような、外科用装置のために慣例的に使用される任意の金属で製造し得る。本発明の外科用固定システム１１は、頚椎及び／又は胸椎並びに頭蓋の後頭部への取付けのための人間の脊椎の後方領域への適用のためにここに記載される。しかしながら、ここに記載される種類の外科用固定システム１１は、体の他の部分にも用途を見出し得ることが付記されなければならない。
【００２８】
図３乃至１０を参照すると、外科用固定システム１０の後頭板１４は、一対の側方装填クランプ素子２６が側方に位置付けられた、概ね平坦な本体部分２４を含み、各クランプ素子２６は、脊椎ロッド１２の１つを受け入れるような大きさとされる。本体部分２４は、患者の頭蓋の後頭領域への後頭板１４の確実な取付けを容易化するのに適した、図３乃至１０に一例としてだけ示される丸められたダイヤモンド形状を含む、如何なる形状をも有し得るが、その形状に限定されない。本体部分２４は、複数の孔２８を含み、各孔は、（図１に示される）後頭ネジ３０のようなアンカ素子を受け入れるような大きさとされる。一例としてだけであるが、図示されるような後頭板１４は、５つの孔２８を備え、図３に示されるように、それらの孔２８のうちの３つは、長手中心線Ｍに沿って整列され、追加的な孔２８は、長手中心線Ｍの両側に横方向に片寄っている（オフセットしている）。本体部分２４は、さらに、脊椎ロッド１２の方向と概ね平行な方向に延在する頂部表面３４及び底部表面３６に切り込まれた複数の長手溝３２を含む。長手溝３２は、本発明の後頭板１４が特定の患者の輪郭に適合するよう選択的にカスタマイズ可能であるように、可撓性の領域を提供するよう機能する。具体的には、溝３２は、孔２８の構造的完全性を危険に晒さずに、後頭板１４の部分がそこに沿って比較的容易に屈曲可能である領域を提供する。
【００２９】
図９及び１０に最良に見られるように、クランプ素子２６は、本体部分２４から横に（並びに概ね互いに反対に）延びている。後頭板１４の両側のクランプ素子２６は、互いに本質的に鏡像であり、よって、簡潔性のために、１つのクランプ素子２６のみを詳細に記載する。クランプ素子２６は、第一クランプ部分３８と、第二クランプ部分４０とを含む。第一クランプ部分３８は、底部表面３６の概ね平坦な延長であるのに対し、第二クランプ部分４０は、第一及び第二のクランプ部分３８，４０がそれらの間に概ねＵ形状の通路４２を共に形成するよう、頂部表面３４から概ね垂直に突出する湾曲した素子である。通路４２は、脊椎ロッド１２の少なくとも一部を受け入れるような大きさとされ、第一クランプ部分３８は、クランプ素子２６と脊椎ロッド１２との間の「スナップ嵌め」係合を可能にするために、通路４２内に回り止め４４を含む。脊椎ロッド１２をクランプ素子２６内で更に固定するために、第二クランプ部分４０は、止めネジ４８を受け入れるような大きさとされた孔４６を含み、止めネジ４８は、脊椎ロッド１２を所定場所に固定する係止素子として機能する。この係止相互作用を達成するために、止めネジ４８の遠位先端に配置される角度付き表面５０がロッドと接触するまで止めネジ４８を脊椎ロッド１２に向かって前進し得るよう、止めネジ４８は孔４６と螺合的に係合する。実際には、角度付き表面５０が脊椎ロッド１２に僅かな変形を引き起こし、それによって、ロッド１２が通路４２から放出されることを防止し且つ脊椎ロッド１２を後頭板１４に効果的に係止するような程度まで止めネジ４８を前進し得る。
【００３０】
図７及び８を特に参照すると、孔４６は、第二クランプ部分４０の垂直な延長から片寄った（オフセットされた）角度Θ１に提供され得る。図示される実施例では、角度Θ１は、約２０°である。しかしながら、角度Θ１は、第一クランプ部分３８に対して垂直な軸から頭方に１０°〜８５°の範囲内の如何なる角度をも含み得ることが想定される。この開示の目的のために、「頭方」は、頭の頂部に向かうことを意味し、「尾方」は、足に向かうことを意味する。孔４６の付勢された指向性の角形成(angulation)を更に容易化するために、第二クランプ部分４０は、頭方方向に角度付けられた頂部表面４１を有する。角度Θ１で孔４６を提供することは、患者の脊椎の自然の湾曲の故に外科医が遂行するネジ挿入の面倒さが有意に少なくなるという改良点を伴う後頭板１４をもたらす。具体的には、角度付き片寄り（オフセット）は、脊椎ロッド１２を後頭板１４に係止するときに完全な可視性（例えば、外科医にとっての直截な視線）及び外科医の視点からの止めネジ４８へのアクセスの増大をもたらす。
【００３１】
上述された付勢された指向性の角形成の利益は、患者の頭蓋に移植されるときに、後頭板１４の正しい向きを要求する。具体的には、後頭板１４の正しい向きは、付勢された指向性の角形成が頭方方向に提供されるときに達成される。この付勢された指向性の角形成Θ１の有益な使用を容易化するために、後頭板１４は、図５及び８に提供される実施例に示されるように、本体部分２４の頭方側４５を尾方側４７から区別する（よって、付勢された角形成Θ１の方向を表示する）視覚表示４３を備え得る。一例としてだけであるが、後頭板１４の頭方側４５の少なくとも一部の表面を色分けすることによって、そのような視覚表示を達成し得る。色分け（カラーコード）は、頭方側４５の表面上の斜線によって図５及び８中に表示されている。ここでは一例として色分けとして図示され且つ記載されているが、例えば、隆起表面、刻み目若しくは回り止め、部分着色、レーザ標識エッチング処理、又は、後頭板１４の頭方側４５、それによって、付勢された角形成Θ１の方向を境界画定する働きをする装置への他の改造若しくは追加のような、他の適切な視覚表示４３も使用し得る。よって、視覚表示４３の使用は、患者の頭蓋上での後頭板１４の正しい向きを保証する。
【００３２】
如何なる特定の患者にも適した如何なる大きさでも後頭板１４を提供し得る。一例としてだけであるが、後頭板１４は、３５ｍｍ（含む）〜４５ｍｍ（含む）の間に及ぶ、（挿入時には）各脊椎ロッド１２の中心から測定された（長手中心線に対して横方向の）長さを有する。しかしながら、本発明の範囲から逸脱せずに、例示的な範囲の外側に提供される長さ寸法も可能である。患者の頭蓋内への移植に適した如何なる直径及び長さをも有する後頭ネジ３０を提供し得る。一例としてだけではあるが、後頭ネジ３０は、４．５ｍｍ（含む）〜５．０ｍｍ（含む）の間に及ぶ直径と、６ｍｍ（含む）〜１４ｍｍ（含む）の間に及ぶ長さ寸法を有する。
【００３３】
図１１乃至１６は、本発明の外科用固定システム１１の一部を形成する代替的な後頭アンカ１５を例証している。一例としてだけであるが、後頭アンカ１５は、脊椎ロッド１２の１つを受け入れるような大きさとされたクランプ素子５４に接続された後頭固定部分５２を含む。後頭固定部分５２は、患者の頭蓋の一部を形成する後頭部への後頭アンカ１５の取付けを容易化する（図２に示される）後頭ネジ３０を受け入れるような大きさとされた孔５５を含む。クランプ素子５４は、第一クランプ部分５６と、第二クランプ部分５８とを含む。第一クランプ部分５６は、後頭固定部分５２の概ね平坦な延長部であるのに対し、第二クランプ部分５８は、第一及び第二のクランプ部分５６，５８がそれらの間に概ねＵ形状の通路６０を共に形成するよう後頭固定部分５２から概ね垂直に突出する湾曲素子である。通路６０は、脊椎ロッド１２の少なくとも一部を受け入れるような大きさとされ、第一クランプ部分５６は、クランプ素子５４と脊椎ロッド１２との間の「スナップ嵌め」係合を可能にするために、通路６０内に回り止め６２を含む。クランプ素子５４内でロッド１２を更に固定するために、第二クランプ部分５８は、止めネジ６６を受け入れるような大きさとされた孔６４を含み、止めネジ６６は、脊椎ロッド１２を所定場所に固定する係止素子として機能する。この係止相互作用を達成するために、止めネジ６６の遠位先端部６８がロッド１２と接触するまで、止めネジ６６が脊椎ロッド１２に向かって前進し得るよう、止めネジ６６は孔６４と螺合的に係合する。実際には、遠位先端部６８が脊椎ロッド１２に僅かな変形を引き起こし、それによって、ロッド１２が通路６０から放出されるのを防止し且つ後頭アンカ１５に対して脊椎ロッド１２を効果的に係止するような程度まで、止めネジ６６を前進し得る。
【００３４】
概ね直接的なアプローチとして示されているが、上述された後頭板１４を用いる場合と同様に、第二クランプ部分５８の垂直な延長から片寄った（オフセットした）角度で孔６４を提供し得ることが理解されるべきである。この角度は、第二クランプ部分５８の垂直延長から０°〜８５°片寄り（オフセット）の範囲内の如何なる角度をも含み得る。そのような角度に孔６４を設けることは、患者の脊椎の自然の湾曲の故に、外科医が遂行するネジ挿入の厄介さが有意により少なくなるという改良を伴う後頭アンカ１５をもたらす。
【００３５】
後頭アンカ１５は、上述された後頭板１４の種類に対する代替的な種類の後頭固定をもたらす。後頭アンカ１５の１つの利点は、後頭アンカ１５の独立的な配置に起因する後頭ネジ３０配置の柔軟性の増大である。その上、この柔軟性は、脊椎ロッド１２に対する後頭アンカ１５の移動の自由によって強化される。ロッド１２に係合されるや否や（後頭ネジ３０の挿入前に）後頭アンカ１５は、後頭ネジ３０の最適な配置を容易化するために、３つの自由度を示す。第１に、後頭アンカ１５は、外科医が後頭ネジ３０の配置のために患者の頭蓋骨上の最適な場所を位置付けることを可能にするよう、脊椎ロッド１２に沿って長手方向に平行移動し得る。第２に、後頭アンカ１５は、脊椎ロッド１２について背側に旋回し得る。最後に、後頭アンカ１５は、患者の後頭部に対する脊椎ロッド１２の最適な固定を容易化するために、脊椎ロッド１２について腹側に旋回し得る。
【００３６】
図１７乃至２０は、本発明の外科用固定システム１０，１１の一部を形成する架橋コネクタ１６の１つの実施例を例証している。架橋コネクタ１６は、細長い中央部分７２によって分離された一対の反対のクランプ部分７０を有する一体部材として提供される。各クランプ部分７０は、その中に脊椎ロッド１２の少なくとも一部を受け入れるような大きさとされる通路７６を形成する湾曲拡張部７４を含む。クランプ部分７０は、さらに、通路７６内に脊椎ロッド１２を係止するための止めネジ８０を螺合的に受け入れるような大きさとされる孔７８を含む。孔７８は、図２０に例証されるように、その長手軸が脊椎ロッド１２の長手軸から垂直に延びる軸に対して角度Θ２で内側に片寄らされる（オフセットされる）ように設けられ得る。一例としてだけであるが、角度Θ２は、約４５°であり得る。孔７８のこの配置は、それが止めネジ８０を挿入するためのより直接的なアプローチを可能にする点で有利である。
【００３７】
架橋コネクタ１６は、ある幅と第一の程度の曲率とを有する凹表面８２と、ある幅と前記第一の程度の曲率と異なる第二の程度の曲率を有する第二凹表面８４とを含む、概ねアーチ形の部材として提供される。架橋コネクタ１６の概ねアーチ形の性質は、脊椎構造と干渉せずに、架橋コネクタが頚椎を横断することを可能にする。架橋コネクタ１６は、さらに、細長い中央部分７２に沿って少なくとも一対の対向する圧痕８６を含む。図示されるように、架橋コネクタ１６は、中央部分７２の略中間地点に一対の反対の圧痕８６を含む。反対側の圧痕８６は、使用者の具体的な必要に適合するよう、多数の方向において架橋コネクタ１６のカスタマイズ可能な屈曲をもたらす。脊椎ロッド１２の間に延在するのに適した如何なる長さにおいても架橋コネクタ１６を設け得る。一例としてだけであるが、架橋コネクタ１６は、２６ｍｍ（含む）〜５０ｍｍ（含む）の範囲内の如何なる長さをも有し得る。
【００３８】
図２１乃至２７は、本発明の１つの実施態様に従った摩擦嵌め多軸茎ネジ組立体１８の１つの実施例を例証している。摩擦嵌め多軸茎ネジ組立体１８は、結合素子８８と、アンカ素子９０と、圧縮キャップ９２と、止めネジ（図示せず）とを含む。
【００３９】
図２２及び２６に詳細に示される結合素子８８は、概ね円筒形の形状であり、近位端部９４と、遠位端部９６とを備える。結合素子８８は、近位端部９４から遠位端部９６に軸方向に貫通して延在する通路９８を含む。遠位端部９６には、アンカ素子９０のネジ山付き部分１１６の通過を許容するが、アンカ素子９０の頭部１１４の通過は許容しないような大きさとされた開口１００がある。通路９８の遠位部分は、頭部１１４と係合するための座部１０２を形成し、座部１０２は、アンカ素子９０の頭部１１４の大きさ及び形状に対応する部分的に球形状の領域を受け入れるよう構成される。座部１０２も、アンカ素子９０の頭部１１４の対応する部分の直径よりも僅かに小さい直径を有するように構成される。結合素子８８は、さらに、近位端部９４と遠位端部９６との間に延在する一対の側方拡張部１０４と、側方拡張部１０４の間に位置付けられる脊椎ロッド１２の少なくとも一部を受け入れるためのＵ形状の凹部１０６とを含む。近位端部９４に向かう通路９８内には、ナット、又は、好ましくは、止めネジ（図示せず）として構成される係止部材と螺合するためのネジ山付き領域１０８がある。結合素子８８は、挿入装置（図示せず）と係合するための側方拡張部１０４上の１つ又はそれよりも多くの刻み目又は回り止め１１０を含み得る。
【００４０】
図２３乃至２５を参照すると、アンカ素子９０は、一例としてだけであるが、骨への挿入のための遠位先端部１１２と、その近位端部にある頭部１１４と、遠位先端部１１２と頭部１１４との間に延在するネジ山付きシャフト１１６とを含むネジとして示されている。頭部１１４は、アンカ素子９０を骨内に沈ませるために使用されるネジ回し（ドライバ）と協働するよう構成される凹部１１８を含み得る。一例としてだけであるが、凹部１１８は、六角ネジ回し（ヘックスヘッドドライバ）を受け入れるための六角（ヘックス）凹部として示されている。頭部１１４は、好ましくは、頭部１１４が座部１０２と係合するまで結合素子８８の通路９８を通過するような大きさ及び形状とされる。頭部１１８は、概ね球形であり、座部１０２と係合するような大きさとされる。頭部１１４が座部１０２と係合するとき、アンカ素子９０の遠位先端部１１２及びネジ山付きシャフト１１６は、結合素子８８の遠位端部９６で開口１００を通じて延在する。一例としてネジとして図示され且つ記載されているが、アンカ素子９０は、ネジ、フック、ステープル、タック及び／又は縫合糸を含む、結合素子８８を骨セグメントに固定し得る如何なる素子であってもよいが、それらに限定されない。
【００４１】
頭部１１４は、さらに、頭部を少なくとも部分的に貫通して延在し且つ凹部１１８と連絡する少なくとも一対の反対のスロット１２０を含み、図２３及び２４に示されるように、頭部１１４を２つの部分１１４ａ，１１４ｂに分割する。前述されたように、座部１０２は、アンカ素子９０の頭部１１４の対応する部分の直径よりも僅かに小さい直径を有するよう構成される。よって、頭部が座部１０２と係合するとき、座部１０２は頭部１１４に対して圧縮力Ｆ１（図２８）を方向付ける。反対側のスロット１２０は頭部１１４を頭部部分１１４ａ，１１４ｂに分割するので、座部１０２によって方向付けられる圧縮力Ｆ１は、頭部部分１１４ａ，１１４ｂを互いに向かって僅かに付勢させる。同時に、頭部部分１１４ａ，１１４ｂは、この圧縮力に自然に抗し、その独自の径方向力Ｆ２を座部１０２に対して加える。力のこの相互作用は、ネジ山付きシャフト１１６が重力の影響を克服するが、使用者による操作が容易なままであることを許容する、頭部１１４と座部１０２との間の摩擦係合を創成する。この摩擦係合の結果は、骨内への挿入前にネジ山付きシャフト１１６を特定の角度に維持する追加的な器具を必要とせずに、ネジ山付きシャフト１１６を使用者によって選択的に移動し得ることである。頭部と座部との間に通常の関係があるならば（即ち、頭部及び座部が略等しい直径を有するならば）、ネジ山付き部分は重力によって作用され、よって、特定の角度を維持する追加的な器具を必要とする。
【００４２】
結合素子８８内に位置付けられるよう構成される圧縮キャップ９２は、概ね円筒形の形状を有し、ロッドを受け入れる近位表面１２２を含む。遠位表面１２４は、概ね凹面であり、アンカ素子９０の頭部１１４の一部と係合するよう構成される。脊椎ロッド１２の挿入直後、圧縮キャップ９２は、摩擦によって、アンカ素子９０に対する結合素子８８の角向きを固定するのを助けるよう機能する。
【００４３】
止めネジ（図示せず）は、ネジ山付き領域１０８と係合するような大きさとされ、結合部材８８内に脊椎ロッド１２を固定するよう働き、次いで、結合部材８８は、圧縮キャップ９２を加圧し、アンカ素子９０に対する結合素子８８の角向きを固定するのに必要な摩擦を圧縮キャップ９２とアンカ素子９０との間に創成する。
【００４４】
図２９乃至３７は、本発明の１つの実施態様に従った外科用固定システム１０，１１の一部を形成する好適角茎ネジ２０の１つの実施例を例証している。図２９及び３０を参照すると、好適角茎ネジ２０は、結合素子１２６と、アンカ素子１２８と、圧縮キャップ１３０と、止めネジ１３２とを含む。これらの素子の一部又は全部は、生物学的に不活性な材料、好ましくは、例えば、チタン又はステンレス鋼のような、外科用装置のために慣例的に使用される如何なる金属からも製造され得る。
【００４５】
図３４乃至３７に詳細に示される結合素子１２６は、概ね円筒形であり、近位端部１３４と、遠位端部１３６とを備える。遠位端部１３６は、第一の概ね平面的な表面１３８と、第二の概ね湾曲した表面１４０とを含む。結合素子１２６は、近位端部１３４から遠位端部１３６に貫通して軸方向に延びる軸ボア１４２を含む。遠位端部１３６には、アンカ素子１４のネジ山付き部分１６４の直径よりも大きいが頭部１６２の直径よりも小さい直径を備える（第一及び第二の表面１３８，１４０のそれぞれの内部に少なくとも部分的に形成される）開口１４４がある。アンカ素子１２８が開口１４４を通じて進むネジ山付き部分１６４によって並びに軸ボア１４２の遠位部分まで進む頭部１６２によって貫通的に案内されるよう、軸ボア１４２の直径は、頭部１６２の直径よりも大きい。軸ボア１４２の遠位部分は、頭部１６２と係合するための座部１４６を形成し、座部１４６は、アンカ素子１２８の頭部１６２の下面の大きさ及び形状に対応する部分的に球形の領域を受け入れるように構成される。結合素子１２６は、さらに、近位端部１３４と遠位端部１３６との間に延在する一対の側方拡張部１４８と、側方拡張部１４８の間に位置付けられる整形外科用ロッド１２を受け入れるためのＵ形状凹部１５０とを含む。図２９に示される実施例では、結合素子１２６は、第一及び第二の横方向側面１５２，１５４の上に平行な平面的な表面を含む。結合素子１２６の遠位端部１３６は、第二の概ね湾曲した表面１４０を含むので、第一横方向側面１５２は、第二横方向側面１５４よりも短い。側方拡張部１４８の近位端部１３４に向かう軸ボア１４２内には、ナット、又は、好ましくは、止めネジ１３２のように構成される、係止部材との係合のためのネジ山付き領域１５６がある。結合素子１２６は、挿入装置（図示せず）と係合するための側方拡張部１４８上に１つ又はそれよりも多くの刻み目又は回り止め１５８を含み得る。
【００４６】
再び図２９を参照すると、アンカ素子１２８は、一例としてだけであるが、骨内への挿入のための遠位先端部１６０と、その近位端部にある頭部１６２と、遠位先端部１６０と頭部１６２との間に延在するネジ山付き部分１６４とを含むネジとして示されている。頭部１６２は、アンカ素子１２８を骨内に沈めるために使用されるネジ回し（ドライバ）と協働するよう構成される１つ又はそれよりも多くの凹部又は溝１６６を含み得る。頭部１６２は、好ましくは、頭部１６２の下面が座部１４６と係合するまで結合素子１２６の軸ボア１４２を通過するような大きさ及び形状とされる。頭部１６２は、座部１４６と係合するために概ね球形である下面を有する。頭部１６２の下面が座部１４６と係合するとき、アンカ素子１２８の遠位先端部１６０及びネジ山付き部分１６４は、結合素子１２６の遠位端部１３６にある開口１４４を通じて延在する。遠位先端部１６０と頭部１６２との間に完全に延在するネジ山付き部分１６４を有するように図示され且つ記載されているが、本発明の範囲から逸脱せずに、他の構造も可能である。例えば、アンカ素子１２８は、遠位先端部と頭部との間に延在するシャフトを有して提供され、シャフトは、部分的にネジ山付きであり、部分的にネジ山なしであり得る。ネジ山なし部分に対するネジ山付き部分の比率は、外科医の具体的な必要に依存して異なり得る。しかしながら、一例としてだけであるが、ネジ山なし部分に対するネジ山付き部分の比率は、１：１であり得る（換言すれば、同じ量のネジ山付き部分及びネジ山なし部分を有するアンカ素子１２８を設け得る）。一例としてネジとして図示され且つ記載されているが、アンカ素子１２８は、ネジ、フック、ステープル、タック及び／又は縫合糸を含む、結合素子１２６を骨セグメントに固定し得る如何なる素子であってもよいが、それらに限定されない。
【００４７】
結合素子１２６内に位置付けられるよう構成される圧縮キャップ１３０は、概ね円筒形の形状を有し、ロッドを受け入れる近位表面１６８を含む。遠位表面１７０は、概ね凹面であり、アンカ素子１２８の球形頭部１６２の一部と係合するよう構成される。１つの実施態様において、圧縮キャップ１３０は、遠位表面１６８から遠位表面１７０に延びる中心ボア１７２を有し、それは、組み立てられる時に、摩擦によってアンカ素子１２８に対する結合素子１２６の角向きを固定するのを助ける。圧縮キャップ１３０は、挿入装置（図示せず）と係合するために近位表面１６８上に刻み目又は回り止め１７４も含み得る。
【００４８】
止めネジ１３２も概ね円筒形であり、近位表面１７６と遠位表面１７８とを備え、Ｕ形状凹部１５０内に整形外科用ロッド１２を固定する働きをする。１つの実施態様において、ネジは、近位表面１７６から遠位表面１７８に延びる周辺の周りにネジ山付き区画１８０を有する。止めネジ１３２がロッド１２と直接的に或いは圧力部材（図示せず）を介して係合することが可能である。止めネジ１３２は、一般的には、止めネジ１３２をロッド１２と係合させるネジ回し（ドライバ）と協働するよう構成される１つ又はそれよりも多くの凹部又は溝１８２を有する。組み立てられるとき、止めネジ１３２は、結合部材１２６内に整形外科用ロッド１２を固定するよう働き、次いで、結合部材１２６は、圧縮キャップ１３０を加圧し、アンカ素子１２８に対する結合素子１２６の角向きを固定するのに必要な圧縮キャップ１３０とアンカ素子１２８との間の摩擦を創成する。止めネジ１３２は、ピン又はスナップリング（図示せず）のような、結合部材１２６内に係合されるや否やその位置に係止するための特徴も含み得る。
【００４９】
図３１は、従来技術において一般的に使用される種類の標準的な多軸骨ネジ組立体１８４の実施例を例証している。多軸骨ネジ組立体１８４は、アンカ素子１８６と、結合素子１８８と、圧縮キャップ（図示せず）と、止めネジ（図示せず）とを含む。結合素子１８８の近位端部１９０及び遠位端部１９２は、概ね平行な平面を形成し、それによって、アンカ素子１８６を結合素子１８８の軸から片寄らせ（オフセットし）得る最大角度Θ３を創成する。一般的には、そのような多軸ネジ組立体１８４は、任意の方向において４０°未満の角形成Θ３を提供し、角形成は、一般的には、本来的に対称的である。よって、最大円周経路におけるアンカ素子１８６の先端部の回転は、対称的な形状（例えば、略円錐形）の角形成のゾーンを創成する。
【００５０】
図３２及び３３に示されるように、本発明の好適角茎ネジ２０は、従来的な多軸ネジ１８４を用いて得ることができる、結合素子１２６とアンカ素子１２８との間のより大きい範囲の角形成Θ４をもたらす。好適角茎ネジ２０の結合素子１２６の遠位端部１３６は、第二の概ね湾曲した表面１４０を含むので、結合素子１２６によって提供される増大された角形成Θ４は、１つの方向に付勢される。換言すれば、アンカ素子１２８の先端部１６０を最大の円周経路内で回転することが１つの方向に付勢される角形成の非対称ゾーンを創成するよう、角形成は、概ね非対称的である。最大の最大角形成Θ４は、図３２に示されるように、結合素子１２６のより短い第一横方向側部１５２に向かって位置付けられるアンカ素子１２８を用いて達成される。この付勢された指向性の角形成Θ４の有益な使用を容易化するために、結合素子１２６は、図３４乃至３７に提供される実施例に示されるように、より長い横方向側部１５４からより短い横方向側部１５２（よって、付勢される角形成Θ５の方向）を区別する視覚表示１９４を備え得る。一例によってだけであるが、そのような視覚表示は、結合素子１２６の第一半体１９６の少なくとも一部の内側表面及び／又は外側表面を色分けすることによって達成され得る（即ち、半体１９６はより短い第一横方向側部１５２を含む）。色分けは、第一半体１９６の表面上の斜線によって図３４乃至３７中に表示されている。一例として色分けとしてここに表示され且つ記載されているが、例えば、隆起表面、刻み目若しくは回り止め、部分着色、レーザ標識エッチング処理、又は、より短い第一横方向側部１５２を境界画定する働きをする装置への他の改造若しくは追加のような、他の適切な視覚表示１９４も使用し得る。
【００５１】
本発明の骨ネジ組立体によって達成される最大に付勢された指向性角形成Θ４は、図３２に示されるように、約５５°であり、最小の最大角形成Θ５は、図３３に示されるように、約１０°である。これらの角度は、一例としてだけ図示され且つ記載されており、実際には、好適角茎ネジ２０は、有用であり且つ／或いは要求される、如何なる最大に付勢される指向性の角形成Θ４、例えば、４０〜６５°内の如何なる角度をも備え得る。同様に、好適角茎医ネジ２０は、如何なる適切な最小の最大角形成Θ５、例えば、５〜３０°の範囲内の如何なる角度をも備え得る。本発明の視覚信号素子は、脊椎固定組立体１０，１１の最大に付勢される指向性の角形成Θ４を区別する働きをすることができ、如何なる角度の角形成をも達成し、その場合には、２つ又はそれ以上の異なる角度の付勢された指向性の角形成が提供される。
【００５２】
図３８乃至３９は、本発明の１つの実施態様に従った外科用固定システム１０の一部を形成する薄板フック２２の１つの実施例を例証している。フック２２は、ハウジング部分１９８と、骨係合部分２００とを含む。ハウジング部分１９８は、脊椎ロッド１２の少なくとも一部を受け入れるような大きさとされる概ねＵ形状の凹部２０２を含む。ハウジング部分１９８は、凹部２０２内にロッド１２を固定するための止めネジ（図示せず）を受け入れるような大きさとされるネジ山付き領域２０４も含む。骨係合部分２００は、骨の一部と係合するような大きさとされるフック形状部材２０６として概ね提供される。
【００５３】
使用中、後頭板１４又は複数の後頭アンカ１５のいずれかが、複数の後頭ネジ３０を使用して、患者の頭蓋骨の後頭領域に取り付けられる。もし後頭板１４が使用されるならば、後頭板１４の正しい位置決めを保証するために、視覚表示４３が頭方に面して配置される。次に、脊椎ロッド１２は、上述された方法によって後頭板１４又は後頭アンカ１５に固定される。次に、ロッド１２は、所望の距離に亘って棘状突起の両側で患者の頚椎又は潜在的な胸椎の後方側面に沿って拡張される。ロッドを頚椎及び／又は胸椎に固定するために、上述されたような摩擦嵌め多軸茎ネジ１８、好適角茎ネジ２０、及び／又は、薄板フック２２を含む、アンカ素子の如何なる組み合わせも使用し得る。上述された好適角茎ネジ２０を使用するとき、外科医は、付勢される角形成の方向を決定するために、視覚表示１９４を使用する。これは外科医が様々な茎ネジを迅速に整列し且つその中に絵脊椎ロッドを挿入することを可能にする。ロッドが後頭板１４及び茎ネジに固定されるや否や、脊椎ロッド１２を互いから所望の距離に維持するために、架橋コネクタ１６が利用される。
【００５４】
本発明は様々な変形及び代替的形態の影響を受け易いが、その具体的な実施態様が一例として図面中に示され且つここに詳細に記載された。しかしながら、ここにおける具体的な実施態様の記載は、本発明を開示される具体的な形態に限定することが意図されておらず、逆に、本発明は、ここに定められる本発明の精神及び範囲内に入る全ての変更、均等、及び、代替を包み込むことが意図される。
【図１】
0005599316.tif 000002
【図２】
0005599316.tif 000003
【図３】
0005599316.tif 000004
【図４】
0005599316.tif 000005
【図５】
0005599316.tif 000006
【図６】
0005599316.tif 000007
【図７】
0005599316.tif 000008
【図８】
0005599316.tif 000009
【図９】
0005599316.tif 000010
【図１０】
0005599316.tif 000011
【図１１】
0005599316.tif 000012
【図１２】
0005599316.tif 000013
【図１３】
0005599316.tif 000014
【図１４】
0005599316.tif 000015
【図１５】
0005599316.tif 000016
【図１６】
0005599316.tif 000017
【図１７】
0005599316.tif 000018
【図１８】
0005599316.tif 000019
【図１９】
0005599316.tif 000020
【図２０】
0005599316.tif 000021
【図２１】
0005599316.tif 000022
【図２２】
0005599316.tif 000023
【図２３】
0005599316.tif 000024
【図２４】
0005599316.tif 000025
【図２５】
0005599316.tif 000026
【図２６】
0005599316.tif 000027
【図２７】
0005599316.tif 000028
【図２８】
0005599316.tif 000029
【図２９】
0005599316.tif 000030
【図３０】
0005599316.tif 000031
【図３１】
0005599316.tif 000032
【図３２】
0005599316.tif 000033
【図３３】
0005599316.tif 000034
【図３４】
0005599316.tif 000035
【図３５】
0005599316.tif 000036
【図３６】
0005599316.tif 000037
【図３７】
0005599316.tif 000038
【図３８】
0005599316.tif 000039
【図３９】
0005599316.tif 000040